(57)【要約】【課題】  スラリー中における粒子の分散状態を直接的に把握し、特に一次粒子とその凝集体とを区別して観察する。【解決手段】  スピンコータ１００を用意し、その回転テーブル１０１上に適宜の基板１０２を設置する。次に、基板１０２上に評価対象の適量のスラリー１０を滴下する。そして、スピンコータ１００の回転テーブル１０１を、スラリー１０が展開飛散するような条件で高速回転させる。すると、スラリー１０が基板１０２上に広がるとともに、更に一部のスラリー１０や分散媒１１が飛ばされて、粒子１２が残った状態となる。基板１０２上には、スラリー１０に含まれていた粒子１２が、単独もしくは凝集体１４して存在する。このようにして、評価用試料が得られ、ＳＥＭなどによって粒子の状態が観察される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリー中における粒子の分散状態を評価するための分散評価用試料の作製方法であって、
前記スラリーを基板上に滴下するステップ，
該基板を基板表面と平行に高速回転し、前記スラリーを基板表面方向に展開飛散させるステップ，
を含むことを特徴とする分散評価用試料の作製方法。
【請求項２】
前記基板の高速回転をスピンコータによって行うことを特徴とする請求項１記載の分散評価用試料の作製方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の作製方法によって作製されたことを特徴とする分散評価用試料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、スラリー中における粒子の分散状態を観察・評価するための分散評価用試料及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  各種の電子機器の小型化，軽量化，高集積化に対応して、電子部品に対する同様の要請も高まっている。例えば積層セラミックコンデンサにおいては、誘電体層の薄層化が必要不可欠となっており、誘電体材料の小粒径化が進んでいる。そして、かかる小粒径化に伴い、微細粒子の分散技術も高度になってきており、その有効な評価手法が求められている。【０００３】  スラリー中の粒子，すなわち混合液ないし懸濁液のような溶媒中に分散ないし懸濁している粒子を観察・評価するための手法としては、下記非特許文献１もしくは特許文献１に記載されているレーザ回折を利用した粒径ないし粒度分布測定方法がある。この方法によれば、図３（Ａ）に示すような分散粒子の粒度分布測定を比較的簡便に行うことができる。同図中、横軸は粒径，縦軸は出現頻度である。図示の例では、０．０３〜０．３μｍの粒径分布となっている。
【非特許文献１】「粒子径計測技術」，粉体工学会，１９９４年初版発行，Ｐ１４５−１６７
【特許文献１】特開２００２−４８６９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、このような背景技術では、次のような不都合がある。
（１）レーザ回折法では、一次粒子（単独粒子）と凝集体（一次粒子が複数凝集したもの）の区別ができない。例えば図３（Ｂ）のようなスラリー１０では、溶液（分散媒ないし溶媒）１１中に、粒子１２が単一に存在しているものもあれば、複数の粒子１２が集まった凝集体１４として存在しているものもある。レーザ回折法では、凝集体１４が粒径の大きな粒子として測定されてしまう。また、測定時の初期設定として、測定物質の屈折率や比重等の値が必要となり、２種の材料を含む系では、近似的な測定しか行うことができない。
（２）上記（１）を解決するには、ＳＥＭ等の電子顕微鏡で直接観察することが望ましいが、スラリーを直接電子顕微鏡で観察するには、試料の乾燥という工程が入り、乾燥凝集の影響で、正確な分散状態を把握することができない。例えば、スラリー１０を適宜の基板上に採取してそのまま分散媒１１を乾燥すると、一次粒子１２及び凝集体１４が乾燥により更に凝集してしまう。図３（Ｃ）には乾燥凝集したスラリー１０の電子顕微鏡による観察例が示されており、一部に基板２０が露出している。そして、一次粒子１２及び凝集体１４は、基板上に連続して斑状に偏在しており、この顕微鏡像から正確なスラリー１０の分散状態を把握することはできない。【０００５】  本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、スラリー中における粒子の分散状態を直接的に把握することである。他の目的は、特に一次粒子とその凝集体とを区別して観察することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  前記目的を達成するため、本発明は、スラリー中における粒子の分散状態を評価するための分散評価用試料の作製方法であって、前記スラリーを基板上に滴下するステップ，該基板を基板表面と平行に高速回転し、前記スラリーを基板表面方向に展開飛散させるステップ，を含むことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記基板の高速回転をスピンコータによって行うことを特徴とする。本発明の分散評価用試料は、前記作製方法によって作製されたことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明暸になろう。
【発明の効果】
【０００７】  本発明によれば、次のような効果が得られる。
（１）スラリー中における粒子の分散状態のまま、基板上に粒子を固定することができるので、基板上にスラリー中の粒子の分散状態を写し取って視覚化することが可能になり、これを直接観察することで、スラリー中の粒子の分散状態を良好に評価することができる。
（２）従来区別が難しかった一次粒子とその凝集体を同時に評価することができ、スラリー中の分散状態のイメージ化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【０００９】  図１には、本実施例における評価用試料の作製手順が示されている。まず、同図（Ａ）に示すように、スピンコータ１００を用意し、その回転テーブル１０１上に適宜の基板１０２を設置する。基板１０２としては、後の観察工程で不都合が生じないようなものであればよい。例えば、スラリーに含まれている粒子の大きさと比較して表面が荒れているものは、ＳＥＭ観察像を見たとき、粒子を良好に観察できないので好ましくない。好適なものとして金属の基板がある。【００１０】  次に、図１（Ｂ）に示すように、基板１０２上に評価対象の適量のスラリー１０を滴下する。そして、スピンコータ１００の回転テーブル１０１を、スラリー１０が展開飛散するような条件で高速回転させる。すると、スラリー１０が基板１０２上に広がるとともに、更に一部のスラリー１０や分散媒１１が飛ばされ、図１（Ｃ）に示すように粒子１２が残って、スラリー１０中の粒子１２の分散状態のまま、基板１０２上に粒子１２が固定された状態となる。図１（Ｄ）には、基板表面の状態が拡大して示されている。同図に示すように、基板１０２上には、スラリー１０に含まれていた粒子１２が、単独もしくは凝集体１４して存在している。このようにして、評価用試料が得られる。【００１１】  具体例を示すと、前記図３（Ａ）の粒径分布を有するＢａＴｉＯ３の粒子をアルコールに混合し、ボールミルで攪拌して機械的に分散し、スラリーを得る。固形分濃度は０．１〜１０ｍａｓｓ％（重量％）である。これを、スピンコータ１００の回転テーブル１０１に設置された基板１０２上に滴下するとともに、回転テーブル１０１を３００〜１００００ｒｐｍで回転する。このようにして得たサンプルの表面に金蒸着を行ってＳＥＭ像を観察したところ、図３（Ｄ）に示すような像が得られた。これを同図（Ｃ）と比較すれば明らかなように、スラリー１０中における粒子１２や凝集体１４の様子が明暸に表れている。
従来のレーザ回折粒度分布測定との対比のために、ＳＥＭ像で観察された二次粒子（一次粒子が凝集したもの）を１つの一次粒子とみなし、いくつかの視野についてノギスにて粒径を測定したところ、粒径の分布域（ＭａｘＭｉｎ）は、レーザ回折粒度分布測定の分布域（ＭａｘＭｉｎ）とほぼ一致した。このことから、本実施例によって得られたＳＥＭ観察像は、粒度分布も良好に反映すると考えられる。【００１２】  このように、本実施例によれば、スピンコータを用いてスラリーを滴下した基板を基板表面と平行に高速回転させ、スラリーを基板表面方向に展開飛散させるとともに、同時にアルコールを乾燥させて、スラリー中の粒子（ＢａＴｉＯ３）の分散状態のまま、基板上に粒子を固定した評価用試料を得る。このため、スラリー中の粒子の分散状態が基板上に写し取られるようになり、分散状態の視覚化ないしイメージ化が可能となる。そして、この試料をＳＥＭなどで直接観察することで、スラリー中の一次粒子の分散状態の評価が可能となる。特に、レーザ回折法では区別の難しい凝集体と一次粒子の同時評価が可能となる。【００１３】  次に、本実施例による手法の妥当性について説明する。図２（Ａ）に示すように、上述した図１による試料作製時に、スピンコータ１００の回転テーブル１０１の近傍に、別の基板１０３を用意し、その表面が回転テーブル１０１上の基板１０２の方を向くように設置する。この状態で、前記図１のようにして試料を作製すると、基板１０２側から飛散したスラリー１０が基板１０３に付着する。ここでのスラリー１０中のアルコールは少量のため、自然乾燥とする。このような方法で、基板１０２，１０３の２つのサンプルが得られる。それぞれのサンプルについてＳＥＭ像を観察したところ、基板１０３については図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すような観察像を得ることができた。基板１０２については、図３（Ｄ）に示したとおりである。図２（Ｂ）から、外に飛散する粒子は、より大きな遠心力のかかる大きな凝集体だけが選択的に飛散しているのではないことがわかる。一方、図２（Ｃ）から、外周に配置した基板１０３は、高速回転を加えていないために一部で乾燥凝集が観察されている。従って、スラリー１０中における粒子１２の分散状態を良好に把握するためには、スラリー１０を高速で回転し、基板表面方向に展開飛散させる必要がある。基板１０２，１０３の２つのサンプルを比較すると、いずれも粒子１２の単分散したものと、粒子１２の凝集体１４の双方を観察することができた。従って、基板１０２の試料を観察することで、スラリー１０中における粒子１２の分散状態を良好に把握することができるものと考えられる。【００１４】  なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
（１）前記実施例で示したスラリーは一例であり、本発明は各種のスラリーの粒子評価に適用可能である。また、試料を作製する基板の材料，スピンコータの回転数なども、必要に応じて適宜選択してよい。
（２）前記実施例では、試料の観察方法として、ＳＥＭ観察像を中心に説明したが、ＣＣＤ素子による撮像など、その他の各種の観察手法，分析手法に対する本発明の試料の適用を妨げるものではない。
（３）また、スラリーを飛散させる基板として光透過性基板を用いることにより、透過光を利用した試料の観察も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１５】  本発明は、各種のスラリー材料中の粒子分散評価技術として利用でき、分散評価の分析機器への応用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】  （Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例による試料作製の手順を示す説明図であり、（Ｄ）は作製した試料の断面の様子を示す図である。
【図２】  （Ａ）は、図１の実施例の評価手法の妥当性を検討するための試料作製の様子を示す説明図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は（Ａ）の基板１０３の試料のＳＥＭ観察像の一例である。
【図３】  （Ａ）はレーザ回折法によって得たスラリー中の粒子の粒径分布の一例であり、（Ｂ）はスラリーの様子を示す図である。（Ｃ）は乾燥凝縮した試料のＳＥＭ観察像の一例であり、（Ｄ）は本発明の実施例によって作製した試料のＳＥＭ観察像の一例である。
【符号の説明】
【００１７】１０：スラリー
１１：分散媒
１２：一次粒子
１４：凝集体
２０：基板
１００：スピンコータ
１０１：回転テーブル
１０２，１０３：基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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